DE102005025247B3 - Method for manufacturing through hole in thermo plastic component, involves two-dimensional application of first thermo plastic plate with first softening temperature on substrate plate - Google Patents
Method for manufacturing through hole in thermo plastic component, involves two-dimensional application of first thermo plastic plate with first softening temperature on substrate plate Download PDFInfo
- Publication number
- DE102005025247B3 DE102005025247B3 DE200510025247 DE102005025247A DE102005025247B3 DE 102005025247 B3 DE102005025247 B3 DE 102005025247B3 DE 200510025247 DE200510025247 DE 200510025247 DE 102005025247 A DE102005025247 A DE 102005025247A DE 102005025247 B3 DE102005025247 B3 DE 102005025247B3
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- workpiece
- plate
- structures
- thermoplastic
- tool
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
- B81C—PROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
- B81C1/00—Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate
- B81C1/00015—Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate for manufacturing microsystems
- B81C1/00023—Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate for manufacturing microsystems without movable or flexible elements
- B81C1/00087—Holes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
- B26F—PERFORATING; PUNCHING; CUTTING-OUT; STAMPING-OUT; SEVERING BY MEANS OTHER THAN CUTTING
- B26F1/00—Perforating; Punching; Cutting-out; Stamping-out; Apparatus therefor
- B26F1/02—Perforating by punching, e.g. with relatively-reciprocating punch and bed
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
- B26F—PERFORATING; PUNCHING; CUTTING-OUT; STAMPING-OUT; SEVERING BY MEANS OTHER THAN CUTTING
- B26F1/00—Perforating; Punching; Cutting-out; Stamping-out; Apparatus therefor
- B26F1/02—Perforating by punching, e.g. with relatively-reciprocating punch and bed
- B26F1/14—Punching tools; Punching dies
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
- B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
- B26D7/00—Details of apparatus for cutting, cutting-out, stamping-out, punching, perforating, or severing by means other than cutting
- B26D7/08—Means for treating work or cutting member to facilitate cutting
- B26D7/10—Means for treating work or cutting member to facilitate cutting by heating
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Forests & Forestry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Durchgangsöffnungen in thermoplastischen Komponenten gemäß den Merkmalen des ersten Patentanspruchs.The The invention relates to a method for producing through-openings in thermoplastic components according to the features of the first Claim.
Durchgangsöffnungen wie Bohrungen, Aussparungen oder sonstige Durchbrüche in thermoplastischen Komponenten kleiner Abmessungen werden in der Regel bereits bei der Herstellung vorgesehen, beispielsweise über eine Abformung entsprechend gestalteter Negativformen während eines Spritzgussvorgangs.Through openings such as holes, recesses or other breakthroughs in thermoplastic Components of small dimensions are usually already included provided for the preparation, for example via an impression accordingly designed negative forms during an injection molding process.
Alternativ sind Vorgänge bekannt, bei denen Durchgangsöffnungen in thermoplastischen Komponenten auch nachträglich durch Bohren, Stanzen, Lochen oder Herausdrücken von Komponententeilen an Sollbruchstellen hergestellt werden. Für ein wirtschaftliches nachträgliches Schaffen einer größeren Zahl von Durchgangsöffnungen in unstrukturierten thermoplastischen Kunststoffkomponenten kleiner Abmessungen eignen sich besonders Stanz- und Lochverfahren.alternative are processes known in which through holes in thermoplastic components also later by drilling, punching, punching or pushing out be manufactured by component parts at predetermined breaking points. For an economic subsequent Create a larger number of passage openings in unstructured thermoplastic components of small dimensions Punching and punching methods are particularly suitable.
In
der
Ferner
wird in der
Die vorgenannte Lösung ist jedoch nicht oder nur eingeschränkt auf Loch- oder Stanzverfahren in der Mikrosystemtechnik übertragbar. Insbesondere die offenbarten Stempelführungen lassen sieh mit den erforderlichen Führungsgenauigkeiten nur eingeschränkt oder mit einem vergrößerten Aufwand herunterskalieren.The aforementioned solution is not or only limited to punching or punching transferable in microsystem technology. In particular, the disclosed punch guides let see with the required guidance accuracies only limited or scale down with an increased effort.
Davon ausgehend liegt die Aufgabe der Erfindung darin, ein speziell für die Mikrosystemtechnik konzipiertes Stanzverfahren zur Herstellung von Durchgangsöffnungen in thermoplastischen Komponenten vorzuschlagen.From that Based on the object of the invention is a specially designed for microsystems technology Punching process for the production of through holes in thermoplastic To propose components.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß den Merkmalen des ersten Patentanspruchs gelöst. Unteransprüche geben vorteilhafte Ausführungsformen wieder.The The object is achieved by a method according to the features of the first Patent claim solved. Subordinate claims advantageous embodiments again.
Die Erfindung wird wie folgt im Rahmen von Ausführungsbeispielen mit Figuren näher erläutert. Es zeigenThe Invention is as follows in the context of embodiments with figures explained in more detail. It demonstrate
Das
Verfahren dient zur Herstellung von Durchgangsöffnungen in thermoplastischen
Komponenten. In einem ersten Verfahrensschritt wird hierzu eine
erste Platte
Das
Verfahren stellt somit eine Kombination aus einem Heißprägeverfahren,
bei dem aus der vorgenannten ersten Platte
Für eine Durchführung des
Verfahrens eignen sich insbesondere Werkstoff- oder Komponentenprüfmaschinen
(z.B. spindelgetrieben, servohydraulisch etc.), mechanische oder
hydraulische Pressen oder Vorrichtungen (z.B. Hebelpressen), modifizierte
Präge-
und Stanzmaschinen) oder andere Maschinen Apparate und Vorrichtungen,
die die vorgenannte exakte Führung
von Stanzwerkzeug und Schneidplatte gewährleisten. Vorzugsweise umfasst die
Vorrichtung eine Führung
für das
Werkstück
sowie Mittel zum reproduzierbaren Einstellen der Höhe des Hubs
Der Vorteil dieses vorgenannten kombinierten Verfahrens liegt darin, dass durch das Heißprägen die vorgenannte Schneidplatte geschaffen wird, die dann ohne Umrüstung der Stanzvorrichtung exakt ausgerichtet für den anschließenden Stanzvorgang herangezogen wird, und zwar ohne Genauigkeitseinbußen auch für die Schaffung von komplexen Durchgangsöffnungsmustern (Lochmustern) und/oder kleinen Abmessungen. Die Aufwärmung während des Stanzens bewirkt in vorteilhafter Weise eine selektive Schwächung des Werkstückmaterials während der Abscherung der Werkstücksegmente.Of the Advantage of this aforementioned combined method is that by hot stamping the the aforementioned insert is created, which then without retooling the Punching device precisely aligned for the subsequent punching process is used, and without loss of accuracy also for the Creation of complex passage opening patterns (hole patterns) and / or small dimensions. Warming up during the Punching causes advantageously a selective weakening of the Workpiece material during the Shearing the workpiece segments.
Ohne
einen erneuten Heißprägevorgang lässt sich
die Schneidplatte (strukturierte erste Platte) für mehrere aufeinander folgende
Stanzvorgänge
unter Verwendung jeweils eines anderen Werkstücks bei jeder Wiederholung
nutzen, wobei je Stanzvorgang eine Entfernung der ausgestanzten
Werkstücksegmente
aus der Struktur erforderlich ist (vgl.
Eine
Entfernung der ausgestanzten Werkstücksegmente
- – Einerseits bietet es sich an, gezielt eine formschlüssige Verbindung im Bereich zwischen Stanzwerkzeug und Werkstücksegment vorzusehen, die ein Anhaften und Herausziehen der Werkstücksegmente mit dem Stanzwerkzeug ermöglicht. Durch ein erneutes Aufheizen des herausgezogenen Stanzwerkzeuges auf eine Temperatur oberhalb T2 lassen sich die Werkstücksegmente auf einfache Weise z.B. mit einem Abstreifer auf einfache Weise wieder entfernen.
- – Ausblasen der Schneidplatte mit Druckluft
- – Einlegen einer Zwischenschicht sowie Aufschmelzen oder Verschmelzen dieser Schicht mit den Werkstücksegmenten in der Schneidplatte mit anschließenden Entfernen Zwischenschicht mit den anhaftenden Werkstücksegmenten
- On the one hand, it makes sense to specifically provide a positive connection in the area between the punching tool and the workpiece segment, which makes it possible to adhere and extract the workpiece segments with the punching tool. By re-heating the punching tool pulled out to a temperature above T2, the workpiece segments can be removed in a simple manner, for example, with a scraper in a simple manner again.
- - Blowing out the cutting plate with compressed air
- - Inserting an intermediate layer and melting or fusing this layer with the workpiece segments in the cutting plate with subsequent removal of the intermediate layer with the adhering workpiece segments
Ein gutes Stanzergebnis, vor allem bei einer vorgenannten Wiederholung der Stanzvorgänge mit gleichem Schneidwerkzeug, ist direkt abhängig von den Materialeigenschaften der Schneidplatte. Insbesondere ist eine hohe Formstabilität bei der Erweichungstemperatur T2 der zur stanzenden Komponente (Werkstücks) sicherzustellen. Mit einer zunehmenden Anzahl von Wiederholungen gewinnt zudem die Verschleißfestigkeit bei T2 zunehmend an Bedeutung. Bei diesen Rahmenbedingungen erwiesen sich bestimmte thermoplastische Kunststoffe als geeignet. Bevorzugte Materialpaarungen für das Werkstück sowie der thermoplastischen Platte (Schneidplatte) sind einerseits Polycarbonat (PC), Polysulfon (PSU), Polymethylmethacrylat (PMMA), Cycloolefines Copolymer (COC) oder Polyoxymethylen (POM) für das Werkstück sowie PSU für die erste Platte und andererseits PSU, PC, PMMA oder COC für das Werkstück sowie Polyetheretherketon (PEEK) oder Flüssigkristalline Polymere (LCP) für die erste Platte. LCP und PEEK sind hart, spröde und hochtemperaturbeständig, damit besonders formstabil und als Schneidplatte besonders geeignet. PSU ist zwar ebenfalls vergleichsweise temperaturbeständig, wenn auch nicht so wie LCP und PEEK, ist aber im Vergleich zu diesen duktiler und nicht so spröde. Es eignet sich daher ebenfalls als Schneidplatte. Grundsätzlich eignen sich, wenn auch aufgrund der Materialeigenschaften nicht so gut, aber auch PC und COC als Schneiplattenmaterial.One good punching result, especially at an aforementioned repetition the punching operations with the same cutting tool, is directly dependent on the material properties the cutting plate. In particular, a high dimensional stability in the Softening temperature T2 to ensure the punching component (workpiece). With an increasing number of repetitions also wins the wear resistance at T2 increasingly important. In these framework conditions proved certain thermoplastics suitable. preferred Material pairings for the workpiece and the thermoplastic plate (insert) are on the one hand Polycarbonate (PC), polysulfone (PSU), polymethyl methacrylate (PMMA), Cycloolefin copolymer (COC) or polyoxymethylene (POM) for the workpiece as well PSU for the first plate and on the other hand PSU, PC, PMMA or COC for the workpiece as well Polyetheretherketone (PEEK) or Liquid Crystalline Polymers (LCP) for the first plate. LCP and PEEK are hard, brittle and high temperature resistant to it particularly dimensionally stable and particularly suitable as an insert. PSU is also comparatively temperature resistant, though not like LCP and PEEK, but in comparison to these ductile and not so brittle. It is therefore also suitable as an insert. Basically suitable although not so good due to the material properties, but also PC and COC as snowflake material.
- 11
- erste Plattefirst plate
- 22
- Substratplattesubstrate plate
- 33
- Prägewerkzeugembossing tool
- 44
- Eindrückbewegunginsertion movement
- 55
- Hubstroke
- 66
- Einschiebebewegunginsertion movement
- 77
- thermoplastische Komponentethermoplastic component
- 88th
- Komponentecomponent
- 99
- WerkstücksegmenteWorkpiece segments
- 1010
- DurchgangsöffnungThrough opening
- 1111
- Entnahmebewegungremoval movement
- 1212
- Auswurfbewegungejection movement
- 1313
- Einlegestrukturinsert structure
- 1414
- RingzugankerRingzuganker
- 1515
- Bohrungdrilling
- 1616
- Aussparungrecess
- 1717
- Stempelstamp
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE200510025247 DE102005025247B3 (en) | 2005-06-02 | 2005-06-02 | Method for manufacturing through hole in thermo plastic component, involves two-dimensional application of first thermo plastic plate with first softening temperature on substrate plate |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE200510025247 DE102005025247B3 (en) | 2005-06-02 | 2005-06-02 | Method for manufacturing through hole in thermo plastic component, involves two-dimensional application of first thermo plastic plate with first softening temperature on substrate plate |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102005025247B3 true DE102005025247B3 (en) | 2007-03-08 |
Family
ID=37735738
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE200510025247 Expired - Fee Related DE102005025247B3 (en) | 2005-06-02 | 2005-06-02 | Method for manufacturing through hole in thermo plastic component, involves two-dimensional application of first thermo plastic plate with first softening temperature on substrate plate |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102005025247B3 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102016218896A1 (en) * | 2016-09-29 | 2018-03-29 | Technische Universität Dresden | Method and device for pre-hole insertion for the connection of fiber-plastic composites with each other and with other materials |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19730859A1 (en) * | 1997-07-17 | 1999-01-21 | Magna Pebra Gmbh | Cutting tool and method for punching thermoplastic workpieces |
DE19931774A1 (en) * | 1999-07-08 | 2001-03-01 | Inst Mikrotechnik Mainz Gmbh | Micro punching tools, micro punching device and method for manufacturing micro punching tools and hold-down devices |
-
2005
- 2005-06-02 DE DE200510025247 patent/DE102005025247B3/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19730859A1 (en) * | 1997-07-17 | 1999-01-21 | Magna Pebra Gmbh | Cutting tool and method for punching thermoplastic workpieces |
DE19931774A1 (en) * | 1999-07-08 | 2001-03-01 | Inst Mikrotechnik Mainz Gmbh | Micro punching tools, micro punching device and method for manufacturing micro punching tools and hold-down devices |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102016218896A1 (en) * | 2016-09-29 | 2018-03-29 | Technische Universität Dresden | Method and device for pre-hole insertion for the connection of fiber-plastic composites with each other and with other materials |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1705385B1 (en) | Rim hole and method of manufacturing the same | |
EP1986801B1 (en) | Method and device for producing a cutout or aperture in the wall of a component formed according to the hydroforming process | |
DE102012109046B4 (en) | Method and device for producing an opening in a lightweight sheet metal | |
EP0278046A1 (en) | Device for stamping complex matrix figures out of a metallic strip | |
DE102011055654A1 (en) | Manufacturing method for a composite sheet metal part with metallic area | |
EP0132878A1 (en) | Process and device for manufacturing a nozzle plate for an ink jet printer | |
DE102004036171A1 (en) | Method and device for producing a decorative trim part with a freed symbol | |
DE102004019693B4 (en) | Method for producing a hardened sheet metal profile | |
EP0891843A2 (en) | Cutting tool and method for perforating thermoplastic workpieces | |
DE10239452B4 (en) | Embossing of hard plastics | |
DE102005025247B3 (en) | Method for manufacturing through hole in thermo plastic component, involves two-dimensional application of first thermo plastic plate with first softening temperature on substrate plate | |
DE19729486C2 (en) | Process for producing a plastic part and device for carrying out the process | |
DE102011120209A1 (en) | Device, useful to generate pourable markings on core or mold for casting of molded part, includes position-variable mechanical units, an elastically deformable element, and a system to produce and transmit restoring force to position units | |
EP0845312B1 (en) | Flexibly applicable die for high pressure forming | |
EP3150297A1 (en) | Hydraulic punching device and punch support for punching device | |
DE102005026507B4 (en) | Method for producing a component from sheet metal | |
EP3222399B1 (en) | Device and method for producing a press-moulded part having at least one perforation | |
DE102015205224B3 (en) | Method for producing an opening in a sandwich material and a device therefor | |
DE102006012245A1 (en) | Plastic part, especially car bumper, comprises holes with one rounded end and one conical end into which attachment parts, especially parking sensors, are to be inserted | |
DE3516764C2 (en) | ||
WO2022122489A1 (en) | Injection plunger set for a microfluidic analysis system, and method and multi-cavity injection moulding tool for production thereof | |
DE202011108698U1 (en) | Device for producing a pourable marking on a core or on a casting mold for the casting of a cast part | |
DE102006018847B4 (en) | Method and apparatus for punching a hole of small diameter to length ratio | |
DE102005001008B4 (en) | Punching device for punching strip material | |
EP1772207A1 (en) | Tool and method for manufacturing metal sheet elements provided with cavities |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8100 | Publication of the examined application without publication of unexamined application | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: KARLSRUHER INSTITUT FUER TECHNOLOGIE, 76131 KA, DE |
|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20140101 |